高压锅炉的温度参数并非固定不变,而是与锅炉的设计压力、蒸汽品质要求及燃料特性密切相关。通常所说的高压锅炉,一般指工作压力在9.8MPa至13.7MPa之间的电站锅炉或工业锅炉,其对应的饱和蒸汽温度约为310℃至335℃。若锅炉带有过热器,主蒸汽温度通常控制在540℃左右,部分超高压及亚临界机组的主蒸汽温度可达540℃至570℃。
从热力学角度看,水的饱和温度随压力升高而上升。当锅炉工作压力达到10MPa时,饱和温度约为311℃;压力升至13.7MPa时,饱和温度约为335℃。因此,高压锅炉汽包内炉水的温度一般维持在上述饱和温度区间。对于自然循环或强制循环汽包锅炉,炉膛内燃烧产生的烟气温度可高达1200℃至1500℃,但受热面金属壁温通过水循环冷却,实际管壁温度控制在允许范围内,通常水冷壁管壁温度不超过400℃,过热器管壁温度则根据材质不同控制在540℃至600℃以内。
高压锅炉的主蒸汽温度是运行控制的核心指标之一。以常见的10.8MPa、540℃高压锅炉为例,过热蒸汽出口温度必须严格稳定在540℃左右,允许偏差一般不超过±5℃。温度过高会加速过热器管材的蠕变和氧化,降低金属持久强度;温度过低则影响汽轮机效率和末级叶片湿度,可能造成水蚀。因此,运行人员通过减温器、燃烧调整和烟气挡板等手段精确控制汽温。
再热蒸汽温度同样重要。部分高压及以上参数的机组设有再热器,再热蒸汽温度通常与主蒸汽温度相同或略低,控制在540℃左右。再热汽温的调节方式与主蒸汽有所不同,多采用烟气再循环、摆动燃烧器或微量喷水减温。
除了蒸汽温度,高压锅炉的排烟温度也是重要运行参数。排烟温度一般在120℃至160℃之间,过高会降低锅炉热效率,过低则可能引起尾部受热面低温腐蚀。给水温度对锅炉运行也有显著影响,高压锅炉给水温度通常为215℃至250℃,由高压加热器加热后送入省煤器。
需要强调的是,高压锅炉的温度控制必须结合压力、流量和负荷变化综合判断。在升炉、停炉及变负荷过程中,汽温和壁温变化速率需严格控制,防止热应力过大导致设备损伤。不同制造厂和不同煤种条件下,温度参数会有一定调整,但总体范围基本稳定在饱和温度310℃至335℃、过热蒸汽温度540℃左右这一区间。